Analisis terperinci tentang keamanan baterai dan pengisian daya sepeda listrik

Penerapan baterai lithium ion pada sepeda listrik

Selain sepeda listrik, baterai lithium-ion telah diterapkan dengan baik di bidang kendaraan listrik, dan baterai lithium-ion buatan China telah menempati sebagian besar pasar global. Data menunjukkan bahwa pada akhir 2021, kapasitas produksi baterai tenaga China akan mencapai sekitar 70% dari total dunia, dan di antara 10 produsen baterai lithium teratas dunia, China akan menempati enam kursi.

Sedangkan untuk sepeda listrik dengan karakteristik Cina, selain baterai lithium, mereka juga menyertakan baterai timbal-asam yang telah digunakan sejak lama. Baterai timbal-asam telah banyak digunakan dalam sepeda listrik, dan keunggulan utamanya adalah biaya rendah, keamanan dan stabilitas, debit arus tinggi dan kinerja debit suhu tinggi dan rendah. Penerapan baterai timbal-asam pada sepeda listrik sudah sangat matang. Ini adalah kekuatan utama baterai sepeda listrik, dan ukuran pasar mendekati 50 miliar RMB. Namun, baterai timbal-asam memiliki kepadatan energi yang lebih rendah dan lebih berat untuk kapasitas baterai yang sama.

Keuntungan utama baterai lithium-ion adalah bahwa baterai ini memiliki kepadatan energi yang tinggi, lebih ringan daripada baterai timbal-asam, dan memiliki masa pakai yang lebih lama. Standar nasional yang baru memberlakukan pembatasan ketat pada berat sepeda listrik. Akibatnya, baterai lithium-ion, yang tidak disukai di bidang sepeda listrik, telah diterapkan dengan cepat. Pada saat yang sama, baterai lithium-ion memiliki karakteristik waktu pengisian yang singkat, yang memenuhi kebutuhan konsumen akan pengisian cepat.

Namun, biaya baterai lithium-ion relatif tinggi, dan kinerja keamanannya lebih buruk daripada baterai timbal-asam, yang telah menimbulkan bahaya tersembunyi untuk aplikasi sepeda listrik skala besar. Dibagi dengan rute teknis yang berbeda, baterai lithium-ion untuk sepeda listrik terutama mencakup baterai lithium besi fosfat, lithium manganat, dan lithium terner.

Perbandingan baterai lithium sepeda listrik

Keuntungan terbesar dari baterai lithium iron phosphate adalah keamanannya yang baik, yang terutama tercermin dari suhu penyalaan sendiri yang tinggi. Baterai lithium iron phosphate memiliki siklus hidup yang panjang, dan dapat diisi dan dikosongkan lebih dari 2.000 kali dalam kondisi aplikasi normal, tetapi kinerja suhu rendahnya buruk, dan kehilangan daya parah di musim dingin, dan jarak tempuh diperpendek secara signifikan. Selain itu, dibandingkan lfp vs nmckepadatan energinya lebih rendah daripada baterai lithium terner.

Di bawah energi baterai yang sama, volume dan beratnya sekitar dua kali lipat dari baterai lithium terner, sehingga rasio aplikasi pada sepeda listrik relatif kecil. Keuntungan dari baterai lithium terner terletak pada kepadatan energinya yang tinggi, yang merupakan pemula di bidang sepeda listrik. Berlawanan dengan baterai lithium besi fosfat, kinerja siklus baterai lithium manganat tidak baik.

Secara umum, kapasitasnya telah meluruh hingga kurang dari 80% saat pengisian dan pemakaian 700 hingga 800 kali. Kinerja suhu tingginya tidak baik, dan umur siklusnya akan berkurang secara signifikan jika dibiarkan dalam waktu lama pada suhu di atas 45 derajat, tetapi kinerja suhu rendahnya bagus, dan kinerja keamanannya mirip dengan baterai lithium besi fosfat. Sekarang ada teknologi baru yang dapat meningkatkan kinerja suhu tinggi dan kinerja siklus baterai lithium mangan oksida, dan saat ini sedang dipercepat dalam sepeda listrik.

Meskipun kinerjanya sangat berbeda, ketiga baterai lithium-ion di atas memiliki satu kesamaan. Pengisian daya pada suhu rendah lambat dan tidak cukup aman. Suhu tahan panas pemisah yang digunakan dalam ion lithium umumnya antara 140-180 derajat Celcius. Jika suhu ini terlampaui, bahan polimer akan berubah dari kondisi kaca ke kondisi cairan, mengakibatkan kontak langsung antara katoda dan anoda, pelepasan muatan listrik yang hebat, dan kebakaran atau ledakan.

Dari tumpukan pengisian daya hingga stasiun penukaran baterai

Salah satu cara untuk mengatasi masalah keselamatan sepeda listrik adalah dengan mengelola risiko kecelakaan dan mengurangi biaya kecelakaan. Dalam beberapa tahun terakhir, pengisian daya publik di luar ruangan dan tumpukan penukaran baterai secara bertahap menjadi permintaan yang kaku. Untuk mewujudkan pengisian daya kendaraan atau baterai yang terpusat dan terisolasi, seseorang dapat menggunakan langkah-langkah teknis untuk melindungi baterai, dan dua, dapat mengurangi kerusakan pada kehidupan dan properti jika terjadi kecelakaan.

Ketika baterai sedang diisi, tegangannya tinggi, dan saat itulah sepeda listrik memiliki risiko tinggi terbakar. Mengisi daya di luar ruangan sebagian besar dapat melindungi keselamatan jiwa pengguna. Namun, para ahli di industri ini percaya bahwa konstruksi tiang dan lemari pengisian daya di luar ruangan saat ini tidak cukup. Lebih penting lagi, fasilitas pengisian daya sederhana dan tidak memiliki fungsi untuk memantau data baterai. Banyak lemari baterai lithium dipasang di lantai bawah penghuni dengan kepadatan tinggi, beberapa dekat dengan sumber api, beberapa memiliki kabel yang terbuka, dan beberapa baterai sudah sangat tua dan masih digunakan.

Tidak ada standar industri dan langkah-langkah regulasi untuk menstandarkan konstruksi dan pengoperasian, sehingga mengakibatkan risiko kecelakaan yang tinggi di area pengisian daya di luar ruangan. Apakah ada metode pengisian daya yang lebih nyaman, cerdas, dan aman? Ya. penggantian aki sepeda motor baru-baru ini mendapat perhatian luas. Dibandingkan dengan mode pengisian daya tradisional, mode ini mengelola baterai secara terpadu, dan membuat pengisian daya lebih aman melalui pemantauan data. Pada saat yang sama, penukaran baterai menghemat waktu pengguna, yang setara dengan memperpanjang masa pakai baterai.

Baterai ditempatkan dalam kompartemen tempat penukaran baterai yang relatif kedap udara dan bersuhu konstan untuk pengisian daya. Kompartemen ini memiliki perangkat pemantau kebakaran built-in, alat pemadam kebakaran dan sakelar mati otomatis. Baterai ini dapat diisi dengan aman sampai batas tertentu dalam suhu rendah atau cuaca badai petir, dan sistem suhu konstan dapat menghindari masalah dendrit litium yang disebabkan oleh pengisian suhu rendah.

Stasiun penukar baterai dilengkapi dengan sistem pemantauan digital, dan pemantauan waktu nyata baterai isi ulang dapat secara efektif menghindari pengisian daya yang berlebihan. Secara umum, lingkungan pengisian daya stasiun penukar baterai yang saat ini ada di pasaran lebih baik daripada tumpukan pengisian daya biasa.